Microsoft Word - AN_ART_08_2019_001507_NO_HIGHLIGHTING_ A Colourimetric Vacuum Air-Pressure Indicator Yusufu, D., & Mills, A. (2019). A Colourimetric Vacuum Air-Pressure Indicator. The Analyst, 144(20), 5947-5952. https://doi.org/10.1039/c9an01507h Published in: The Analyst Document Version: Peer reviewed version Queen's University Belfast - Research Portal: Link to publication record in Queen's University Belfast Research Portal Publisher rights Copyright 2019 Royal Society of Chemistry. This work is made available online in accordance with the publisher’s policies. Please refer to any applicable terms of use of the publisher. General rights Copyright for the publications made accessible via the Queen's University Belfast Research Portal is retained by the author(s) and / or other copyright owners and it is a condition of accessing these publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Take down policy The Research Portal is Queen's institutional repository that provides access to Queen's research output. Every effort has been made to ensure that content in the Research Portal does not infringe any person's rights, or applicable UK laws. If you discover content in the Research Portal that you believe breaches copyright or violates any law, please contact openaccess@qub.ac.uk. Download date:06. Apr. 2021 https://doi.org/10.1039/c9an01507h https://pure.qub.ac.uk/en/publications/a-colourimetric-vacuum-airpressure-indicator(4ba54672-31f0-47bc-8d8c-0f45fc84b1c9).html 1    A Colourimetric Vacuum Air‐Pressure Indicator    Dilidaer Yusufu, and Andrew Mills*  Department of Chemistry and Chemical Engineering, Queens University Belfast, David Keir  Building, Stranmillis Road, Belfast, BT9 5AG, UK  e‐mail: andrew.mills@qub.ac.uk  Abstract  A colourimetric vacuum air pressure indicator is described, based on the very low level of  CO2 in air.   The indicator uses the pH indicator dye, ortho‐cresolphthalein, OCP, which  is  violet coloured in its deprotonated form and colourless when protonated.  When the violet  coloured  OCP  anion  is  ion‐paired  with  the  tetrabutylammonium  cation,  the  product  is  readily dissolved in a non‐aqueous solution containing the polymer ethyl cellulose to create  an ink which, when cast and allowed to dry, responds to levels of CO2 well below that in air,  i.e. << 0.041%; the indicator's halfway colour changing point is at 0.062 atm of air at 22 oC,  which is interesting in that in food vacuum packaging the pressure in the pack is usually ca.  0.04 atm.  The indicator can be used as a qualitative and quantitative indicator of vacuum  air  pressure.    The  latter  requires  the  use  of  digital  photography,  coupled  to  RGB  colour  analysis, in the analysis of the indicator's colour.  As with most CO2 indicators, the indicator's  response is temperature sensitive, with H = 78  5 kJ mol‐1.  The indicators 90% response  and recovery times to a cycle of vacuum and air were 16.2 and 2.7 min, respectively.  The  efficacy  of  the  indicator  as  a  vacuum‐package  integrity  indicator  for  food  packaging  is  illustrated and other potential applications are discussed briefly.  This is the first reported  example of an ink‐based, inexpensive vacuum air pressure indicator.          Keywords: indicator; vacuum, packaging, carbon dioxide, low pressure, colourimetric      2    1. Introduction  Vacuum packaging (VP) is a method of packaging which removes air from the package prior  to  sealing  and,  amongst  other  things,  is  commonly  used  in  wholesale  and  retail  food  packaging (especially of: fresh and processed meat and fish, cheese, chocolate, sweets and  many different dried goods, such as seaweed and rice); after packaging, the pressure inside  the pack is typically ca. 0.04 atm.1  VP can extend the shelf‐life of foods by days, although  more  often  weeks  and,  in  some  cases,  months.1    In  addition,  vacuum  packagers  can  be  found in most household and restaurant kitchens because of their low cost and ease of use.   VP is also used for pharmaceutical and medical products, electronic components, such as:   semiconductors, microchips, memory chips, sub panels, motherboards, PLC’s and RAM,2 and  coins and collectables.3  Interestingly, despite its widespread use, there is no quick, simple,  inexpensive  method  for  measuring  the  vacuum  pressure  inside  such  packages  and  so  no  routine way to assess package integrity after VP.  As a consequence, VP quality control is  usually  limited  to  periodic  sampling  of  the  package  line  by  the  packager,  often  as  infrequently as one in every 300‐400 packages, and there is little or no subsequent testing  of package integrity as the package makes its way to the retailer and then consumer.1    It has been demonstrated that it is possible to use reversible luminescence‐based oxygen  indicators to assess the vacuum level in VP,4, 5 but these utilise relatively expensive (typically   $4  –  30  each6)  luminescent  indicator  'dots'  or  strips  and  costly  excited‐state  lifetime  measuring equipment.6 As a consequence, the use of oxygen indicators in food packaging  for  example  is  largely  limited  to  packaging  research.4,  5  Although  a  number  of  different  colourimetric  O2  indicator  strips  have  been  reported,  mainly  based  on  redox  indicators,7  they  are  all  irreversible,  as  noted  by  Wang  and  Wolfbeis  in  their  seminal  review  on  O2  indicators and, as a consequence, cannot be used for monitoring O2  levels quantitatively  and so cannot be used for monitoring vacuum air pressures.8  As  a  consequence,  there  is  a  real  need  for  an  inexpensive,  quick,  easy  to  use,  reversible  colour‐based vacuum air pressure indicator which allows both a: (i) qualitative assessment  of vacuum package integrity by eye and (ii) quantitative assessment of the pressure inside  the  package,  by  digital  photography  and  colour  analysis  App.    The  former  feature  will  reassure the consumer regarding packaging integrity and absence of tampering, whilst the  latter will improve quality control along the distribution chain from packager to retailer.    3    The novel approach presented here towards generating a colour based vacuum air pressure  indicator is through the detection of the CO2 that is in air.  Obviously, there is not much CO2  in air, with the average level of CO2 in air being ca. 411 ppmv (i.e. 0.041 %), but what there is  could be used to provide a measure of the ambient air pressure using a very sensitive CO2  indicator.  It is assumed here that the vacuum‐packaged product, be it a food stuff, medical  product etc., does not itself alter the CO2 level in the package.  Thus, this new vacuum air‐ pressure indicator would not be appropriate if the product respired, such as in the case of  vacuum‐packed meat for example.6 However, as we shall see, it would be appropriate for  non‐respiring food stuffs, such as most dry goods.   In the early 90's this group developed a number of different CO2 indicators derived from  solvent‐based  inks  that  contained  an  ion‐pair  of  a  pH  indicating  dye  anion,  D‐,  with  a  lipophilic  quaternary  ammonium  cation,  Q+,  such  as  the  tetraoctyl  ammonium  cation,  so  that  the  ion‐pair's  formula  was:  D‐Q+xH2O;9,  10  note:  like  many  such  ion‐pairs,  D‐Q+xH2O  retains a few molecules of water even in non‐aqueous solvents.  Due to the phase transfer  nature of the ion‐pair, D‐Q+xH2O readily dissolves in a solvent‐based ink and when allowed  to dry produces a coloured, water‐insoluble plastic film that responds to CO2, as if the dye  were dissolved in water.  The key process can be summarised as follows:                                           D‐Q+xH2O  +  CO2  ⇌  HCO3‐Q+(x‐1)H2O.DH                                             (1)                                               Colour A                             Colour B  where,  D‐Q+xH2O  and  HCO3‐(x‐1)H2O.DH  are  the  deprotonated  (D‐)  and  protonated  (HD)  forms of the pH‐indicating dye, D.  It follows from the above that                                                          R = [HD]/ [D‐] = α×%CO2                                                                (2)  where  R  is  a  measure  of  the  transformation  of  the  dye  from  the  deprotonated  to  protonated  form  due  to  the  presence  of  CO2,  [HD]  and  [D‐]  are  the  concentrations  of  Q+HCO3‐.HD.(x‐1)H2O  and  Q+D‐.xH2O,  respectively  and  α  is  a  proportionality  constant  (units: %‐1), which provides a measure of the sensitivity of the CO2‐sensitive optical sensor  under test.  Most importantly here, note that it can be shown that the value of α depends  upon, amongst other things, the value of the pKa of the dye, increasing with increasing pKa,  and  the  level  of  additional  base  present,  OH‐Q+xH2O,  decreasing  with  increasing  [OH‐ Q+xH2O].11  As a consequence, the sensitivity of the CO2 indicator can be varied, i.e. tuned,  4    by  using  different  pH‐indicating  dyes  with  different  pKa  values.11    Solvent  based  CO2‐ sensitive inks and films dominate the field since, unlike their water‐based counterparts, they  dry very quickly, and so are more conducive to printing, are not prone to dye leaching by  water and largely insensitive to changes in humidity.    Following on from the initial work of this group, many different CO2 indicators have been  reported,12‐15 using the  same ion‐pair technology, but with different dyes, phase transfer  agents (often tetrabutyl ammonium hydroxide, TBAOH) and encapsulating polymers (such  as ethyl cellulose (EC), silicone and poly vinyl alcohol).   However, in almost all cases, this  work has focussed on the detection of super‐ambient levels of CO2, most notably: ca. 5% for  the detection of CO2 in breath, as exemplified by the Easy Cap II detector16 and > 10% for  the detection of CO2 in modified atmosphere packaging (MAP), as in Insignia Technologies'  After  Freshness  Indicator.17,  18    1‐5%  CO2  responding  ion‐pair  indicators  usually  employ  moderately high pKa dyes, such as meta‐cresol purple (MCP; pKa = 8.28) or Cresol Red (CR;  pKa = 7.95), whereas >10% CO2 responding indicators use pH‐dyes with a lower pKa, such as  Phenol Red (PR; pKa = 7.52).  It follows that in order to make a super‐sensitive CO2 indicator  for vacuum air pressure work, a dye with a much higher pKa is required.11  For this purpose,  here we use ortho‐cresolphthalein (OCP), which is violet coloured in its deprotonated (D‐)  anionic form and colourless in its protonated neutral lactone (i.e. DH) form and has a pKa of  9.32.  Using such an indicator, this paper describes the preparation and characterisation of  the first colourimetric vacuum air pressure indicator.  2. Experimental  Materials  Unless otherwise stated, all chemicals were purchased from Sigma Aldrich  in the highest  purity available.  All solutions were prepared fresh, and all aqueous solutions were made up  using double distilled and deionised water.   The Sigma Aldrich  safety data sheet for OCP  provides  useful  details  regarding  the  handling  and  disposal  of  this  dye  and,  under  the  heading  'toxicological  information'  notes  that  'no  component  of  this  product  present  a  levels  0.1% is identified as probable, possible or confirmed human carcinogen by IARC'.19    The  super‐sensitive  CO2  ink  containing  OCP  was  prepared  as  follows:  0.1  g  of  ortho‐ cresolphthalein  (the  pH  indicator  dye),  2  g  methanol  (MeOH),  5  ml  tetrabutylammonium  5    hydroxide  (TBAH)  1M  in  methanol  (the  base,  OH‐Q+xH2O,  which  ensures  the  dye  is  converted  into  a  lipophilic,  deprotonated  ion‐paired  form,  D‐Q+xH2O,  and  which  provides  excess base and so additional control of the value of )11, 0.5 ml tributyl phosphate (TBP,  the  plasticiser  which  aids  the  rate  of  diffusion  of  the  CO2  into  and  out  of  the  indicator  film)9,20 and 5 g of an ethyl cellulose (EC) solution, comprising 10 g of EC in a 80/20 (v/v) mix  of  toluene  and  EtOH,  (EC;  the  water  insoluble  polymer  encapsulation  medium  which  prevents  dye  leaching  if  any  water  is  present)21  were  mixed  together  in  a  30  ml  jar  and  stirred for 2 hours using a magnetic flea.  The ink was then cast as a thin film (ca. 80 m  when wet and ca. 24 m dry) onto 50 m PET film using a K‐bar 7 coater;22 the dry film is  colourless  in  air  (due  to  the  presence  of  0.041%  CO2).    MeOH  is  used  here,  and  in  most  reported CO2 indicator preparations,12‐15 as one of the solvents, since the quaternary base is  usually sold as a methanol‐based solution.  Given its low boiling point, and the fact that the  indicator is well dried before use, it is unlikely the MeOH, or the other solvents used in the  preparation  of  the  ink  film,  present  any  significant  health  risk.    However,  it  is  worth  mentioning the OCP indicator also works well when covered with a thin layer of Sellotape  which, if required, would then ensure the ink film does not make direct contact with the  packaged product.    Methods  All UV‐vis absorbance measurements were made using an Agilent Technologies CARY 60 UV‐ vis  spectrophotometer.    All  digital  photographs  were  taken  using  a  Cannon  600D  digital  camera  and  all  digital  images  were  processed  for  their  red,  green  and  blue  colour  space  values (i.e. RGB values) using the freely available photo‐processing software, Image J.23  In  one part of the work, a DVP vacuum technology, model: LC.4, vacuum pump was used to  evacuate the spectrophotometric cell containing the indicator.  In another part, a vacuum  chamber, a model: DP1.5 chamber supplied by Applied Vacuum Engineering, was used to  monitor simultaneously; (i) the ambient vacuum pressure (measured using a digital vacuum  meter, a Keller‐Druk Digital manometer, model: LEO Record, placed inside the chamber) and  (ii) the colour of the indicator (through digital photography).  All food was packaged using a  commercial  food  vacuum  packager  made  by  Orved,  model:  Multiple  315.    Unless  stated  otherwise, all work was carried out at 22 oC.    6    3. Result and Discussion  Qualitative analysis  As  noted  above  the  super‐sensitive  CO2  ink  containing  OCP,  the  'vacuum  indicator',  was  colourless in air, but when placed in a 1 cm spectrophotometer cell and evacuated using a  vacuum pump, the film quickly developed a striking violet colour, as illustrated by the digital  images taken of the indicator in figure 1 (a).  The vacuum in the cell (< 0.002 atm) was then  slowly  released,  over  2  h,  allowing  ambient  air  to  enter  into  the  cell,  and  bring  with  it  sufficient CO2 so as to bleach the indicator, via reaction (1), given the deprotonated and  protonated forms of OCP are violet and colourless, respectively.   Both the photographed  colour  of  the  indicator  and  its  UV‐vis  absorption  spectrum  were  monitored  during  this  bleaching  process  and  the  results  of  this  work  are  illustrated  in  figure  1(a)  and  (b),  respectively.    These  results  show  that  the  vacuum  indicator  can  be  used  at  least  as  a  qualitative indicator of sub‐ambient, i.e. low, air pressures.    Fig. 1: (a) Digital photographs of the OCP vacuum indicator in an evacuated cuvette as, from left to  right, air is slowly – over 2 h ‐ allowed in and (b) simultaneous recording of the UV‐vis absorption  spectrum of the vacuum indicator (from top to bottom).  The insert diagram is a plot of the real  absorbance, A, vs the apparent absorbance, A’, vide infra.      7    Digital and spectrophotometric analysis  Recent  work  by  this  group  and  others  has  shown  that24‐26  for  simple  colour‐changing  systems, such as here, digital photography coupled with colour analysis, using red, green  and blue colour space values (RGB) obtain from freely available software such as Image J,23  can be used to generate apparent absorbance values, A', which are directly proportional to  their real absorbance value, A, counterparts.   Apparent absorbance values are calculated  using either the red, green or blue component values (ranging from 0‐255) of the digital  image  of  the  indicator,  i.e.  RGB(red),  RGB(green)  and  RGB(blue).    In  the  case  of the  OCP  vacuum  indicator,  the  RGB(red)  component  varied  most  significantly  with  P  and  so  its  values, derived from the digital images illustrated in figure 1(a), were used to calculate the  apparent absorbance values, A', for the vacuum indicator, using the expression:  A'  = log{255/RGB(red)}                                                             (3)  The  direct  relationship  between  the  real,  A,  and  apparent  absorbance,  A',  values  for  the  vacuum indicator is demonstrated by the good fit to a straight line of the data in the insert  plot  in figure 1(b).    In this plot the values of  A were derived from the UV‐vis absorption  spectral  data  in  the  main  diagram  of  figure  1(b)  and  the  values  of  A',  the  apparent  absorbance values, were derived from colour analysis, and eqn (3), of the associated digital  photographs in figure 1(a).  The straight line nature of this plot suggests that simple digital  colour  photography,  coupled  with  colour  analysis,  can  be  used  to  probe  the  vacuum  pressure  response  characteristics  of  the  vacuum  indicator,  instead  of  the  much  more  expensive and cumbersome method of UV‐vis  spectroscopy.   Note that the digital  image  colour analysis reported here was carried out here using the free software Image J23 but can  also be achieved using a mobile phone and colour analysis App of which there are many, as  they are often used as an indoor decorating tool to help identify and reproduce a particular  colour, as in of paint for example.27‐29  This ease of analysis is an important feature if the  vacuum indicator is to be used routinely as a quantitative method for measuring vacuum  pressure, as well as (by eye) a qualitative method to identify if the vacuum in the pack is still  present or not.        8    Quantitative analysis  The absorbance at the max of D‐, i.e. 589 nm, of the OCP dye in the vacuum indicator film, A,  is a measure of the concentration of [D‐] and can be used, via eqns (1) and (2), to calculate a  value for, R, which is related directly to %CO2, since:                                             R = (A0 – A)/(A ‐A) = [HD]/[D‐]  =  .%CO2                                            (4)  where, A0 is the value of absorbance due to the pH‐indicating dye at λmax(D‐) when %CO2 = 0  (i.e. when all the dye is in its deprotonated form) and A is the absorbance of the film when  all  of  D  is  in  its  protonated  (colourless)  form,  i.e.  as  HD,  i.e.  when  %CO2  =  ;  the  latter  absorbance is assumed here to be that measured when the %CO2 is that of air, i.e. = 0.041 %  and the film is colourless.  In this work the source of CO2 is ambient air, and so it follows that  %CO2 is proportional to the air pressure in the cell (or package), P, and so eqn (4) can be  rewritten:                                                          R = (A0 – A)/(A ‐A) = '.P                                                             (5)  where ' is measure of the sensitivity of the indicator (units: atm‐1).  Note also that, since  the  real  absorbance,  A,  (from  spectrophotometric  measurements)  is  proportional  to  the  apparent absorbance, A', (from photographic measurements), eqn (5) can be re‐written as:                                                      R = (A'0 – A')/(A' –A') = '.P                                                           (6)  The above expression suggests that digital photography, coupled with colour analysis, can  be used to provide a measure of the ambient vacuum air pressure, P.  In order to test this  idea, the vacuum pressure  indicator was placed in a  vacuum chamber which had a clear  glass  top  so  the  indicator  could  be  photographed,  along  with  a  digital  manometer,  and  evacuated down to ca. 0.002 atm at which point the originally colourless vacuum indicator  was rendered a bright violet colour.  Air was then very slowly allowed into the system and  the  vacuum  pressure  (monitored  using  the  digital  manometer)  and  indicator  colour  (monitored  by  digital  photography)  recorded  as  the  air  pressure  increased  so  that  the  vacuum  indicator  returned  to  its  colourless  (protonated)  form.    As  noted  earlier,  all  this  work was carried out at 22 oC and the digital images of this experiment collected over this  time  are  illustrated  in  figure  2(a).    RGB  colour  analysis  of  each  of  these  digital  images  coupled with eqn (3), allowed the calculation of the apparent absorbance value, A', of the  9    vacuum indicator at each pressure, P.  This data was used to construct the straight line plot  of R, calculated using eqn (6), vs P,  illustrated in figure 2(b), (solid black dots) for the VP  indicator  at  22  oC,  from  the  gradient  of  which  a  value  for  ',  of  16.1    0.9  atm‐1   was  calculated.  A measure of the pressure sensitivity of the vacuum indicator is the value of  1/',  since  this  corresponds  to  the  pressure  at  which  the  indicator  will  have  lost  half  its  initial violet colour, i.e. the point when R = 1 and [D‐] = [HD] and for the vacuum indicator  1/' = 0.062 atm at 22 oC.  Given a typical vacuum packaged food product will be at ca. 0.04  atm,1 this value of ', and so the vacuum indicator itself, appear well‐suited for monitoring  the pressure  inside a vacuum‐packed product, so that the  indicator  is able to reveal any  subsequent  loss  of  vacuum  pressure,  due  to  a  pin‐hole  leak  say,  after  the  initial vacuum  packaging process.  The straight line plot illustrated in figure 2(b) suggests that, provided the  temperature  is  known,  a  photographic  image  of  the  vacuum  indicator  inside  a  vacuum  packaged product can be used to provide a measure of the ambient vacuum pressure, P,  inside the pack, i.e. the vacuum indicator can be used for quantitative analysis of ambient  vacuum air pressure in a vacuum‐packaged product.    Fig. 2: (a) Digital photographs of the OCP vacuum indicator in an evacuated chamber with pressure  gauge as, from left to right air is slowly –allowed in at 22  oC; and (b) plot of R vs P for the same  system, where R values were calculated using eqn (6) and apparent absorbance values derived from  colour analysis of the images of the VP indicator at 17 (red dots), 22 (black dots) and 28 oC.   10    Temperature Sensitivity  The same experiments reported above, for probing the quantitative analysis properties of  the vacuum indicator at 22 oC, were also carried out at 28 and 17 oC and the subsequent  plots of R vs P are also illustrated in figure 2(b).  From the gradients of these straight line  plots, values of ' of 9.1  0.8 atm‐1 and 29.9  0.7 atm‐1 were calculated for 28 and 17 oC,  respectively.    Since  '  is  an  equilibrium  constant,  it  is  expected,  from  the  van't  Hoff  equation, that a plot of  ln(') vs 1/T would yield a straight  line with a gradient = ‐H/R,  where  H  is  the  enthalpy  change  associated  with  reaction  (1),  and  with  OCP  as  the  pH  indicating dye.  Not surprisingly, therefore, a plot of ln(') vs 1/T, using the three values of  ' reported above, yielded a good straight line, with a gradient that revealed a value for H  of 78  5 kJ mol‐1 which is in line with those reported for other CO2‐sensitive colourimetric  indicators (i.e. 32‐77 kJ mol1).9      Response and recovery  The response and recovery characteristics of the vacuum indicator were briefly explored by  placing the indicator in a vacuum chamber and exposing it to a cycle of a relatively low (<  0.001 atm) air pressure (rendering it violet coloured) following by ambient air pressure, 1  atm, (rendering it colourless), whilst at the same time monitoring the colour changes via  digital  photography.    The  apparent  absorbance  values,  A',  associated  with  these  colour  changes  were  determined  from  the  digital  images,  and  the  results  of  this  study  are  illustrated in figure 3 and reveal 90% response and recovery times for the vacuum indicator,  i.e. t90 (colourless to violet; air to vacuum) and t90 (violet to colourless; vacuum to air),  respectively, of 16.2 and 2.7 min, respectively.  These timescales appear reasonable given  the  suggested  application  of  the  indicator,  namely  as  a  package  integrity  indicator  for  vacuum packaged food.  11    Fig. 3: Variation in the apparent absorbance (A’) of the OCP vacuum indicator as a function of time  as it was exposed to a cycle of low (< 0.001 atm) and high (1 atm) air pressure, from which t90 and  t90 values of 16.2 and 2.7 min, respectively, were calculated.      Testing with a vacuum packaged food product  Finally, the vacuum indicator was stuck to piece of white card which was then placed inside  a store‐bought bag of vacuum‐packaged risotto rice.30  The product, plus indicator, was then  evacuated using a commercial food vacuum packager and, as expected, the indicator rapidly  turned  bright  violet  and  remained  at  that  colour  until  opened,  when  it  was  immediately  rendered colourless.  From colour analysis of the digital photograph of the OCP indicator in  the  vacuum‐packed  rice,  and  eqn  (3),  an  apparent  absorbance  value,  A’,  of  0.38  was  calculated,  which  in  turn  was  used  to  calculate  a  value  of  R  of  1.37  which,  using  the  calibration graph illustrated in figure 2, indicates that the vacuum pressure inside the pack  was 0.085  0.005 atm.  This estimated pressure compared very well with that measured by  the digital vacuum meter, 0.084 atm, when the latter was vacuumed packed under the same  conditions.  Photographs  of  the  package  plus  indicator  before  and  after  opening,  and  the  vacuum packed digital vacuum meter are shown in figure 4.  12      Fig. 4: Digital photograph of the vacuum packed risotto rice with OCP indicator, before (left) and  after opening (middle), and vacuum packed digital vacuum meter.    Conclusions  The above work shows that  it  is possible to create a vacuum pressure indicator for both  quantitative (as in figure 3) and qualitative applications, using a very sensitive CO2 indicator,  based  on  the  pH  indicator  dye,  OCP.    Such  an  indicator  may  well  find  an  application  in  vacuum packaging, for which at present there does not exist a simple, inexpensive method  for  100%  quality  control.    Although  the  example  illustrated  in  figure  4  is  for  vacuum  packaged  food,  other  vacuum  packaged  goods,  such  as  pharmaceuticals,  medical  instruments  and  electronic  components,  may  also  benefit  from  this  technology,  such  as  pressure  sensitive  paints.    This  is  the  first  reported  colourimetric  plastic  film  vacuum  indicator and many more are likely to follow given that they can be readily tuned to respond  to different air pressures by using different pH‐indicating dyes, with different pKa values,  and different base concentrations.11            13    References  1.  R. Perdue, in The Wiley encyclopedia of packaging technology, ed. K. L. Yam, John  Wiley & Sons, New Jersey, 2009, pp. 1259‐1264.  2.  Electronic  vacuum  packaging  for  product  protection,  https://amactechnologies.com/products/electronics/,  August 2019.  3.  Wikipedia, Vacuum packing, https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_packing, August  2019.  4.  M. Smiddy, N. Papkovskaia, D. Papkovsky and J. Kerry, Food Research International,  2002, 35, 577‐584.  5.  M. Smiddy, M. Fitzgerald, J. Kerry, D. Papkovsky, C. O'Sullivan and G. Guilbault, Meat  Science, 2002, 61, 285‐290.  6.  S.  Banerjee,  C.  Kelly,  J.  P.  Kerry  and  D.  B.  Papkovsky,  Trends  in  Food  Science  &  Technology, 2016, 50, 85‐102.  7.  A. Mills, Chemical Society Reviews, 2005, 34, 1003‐1011.  8.  X.‐d. Wang and O. S. Wolfbeis, Chemical Society Reviews, 2014, 43, 3666‐3761.  9.  A. Mills, Q. Chang and N. McMurray, Analytical Chemistry, 1992, 64, 1383‐1389.  10.  A. Mills and K. Eaton, Quimica Analitica, 2000, 19, 75‐86.  11.  A. Mills and Q. Chang, Analytica Chimica Acta, 1994, 285, 113‐123.  12.  A. Mills, in Sensors for environment, health and security, ed. M. I. Baraton, Springer,  Dordrecht, Netherlands, 2009, pp. 347‐370.  13.  S. M. Borisov, M. C. Waldhier, I. Klimant and O. S. Wolfbeis, Chemistry of Materials,  2007, 19, 6187‐6194.  14.  C. McDonagh, C. S. Burke and B. D. MacCraith, Chemical Reviews, 2008, 108, 400‐ 422.  15.  S. Neethirajan, D. Jayas and S. Sadistap, Food and Bioprocess Technology, 2009, 2,  115‐121.  14    16.  Nellcor™  Adult/Pediatric  Colorimetric  CO2  Detector,  https://www.medtronic.com/covidien/en‐gb/products/intubation/nellcor‐adult‐ pediatric‐colorimetric‐co2‐detector.html, August 2019.  17.  Insignia  Technologies  Ltd.,  https://www.insigniatechnologies.com/home.php?video=1,  August 2019.  18.  D. Yusufu, C. Y. Wang and A. Mills, Food Packaging and Shelf Life, 2018, 17, 107‐113.  19.  Safety  data  sheet,  https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/c85778?lang=en®ion=G B,  August 2019.  20.  A. Mills and L. Monaf, Analyst, 1996, 121, 535‐540.  21.  A. Mills and Q. Chang, Sensors and Actuators B: Chemical, 1994, 21, 83‐89.  22.  K Hand Coater, https://www.rkprint.com/products/k‐hand‐coater/, August 2019.  23.  ImageJ, https://imagej.nih.gov/ij/, August 2019.  24.  D. Yusufu and A. Mills, Sensors and Actuators B: Chemical, 2018, 273, 1187‐1194.  25.  A. Lapresta‐Fernández and L. F. Capitán‐Vallvey, Analyst, 2011, 136, 3917‐3926.  26.  D. L. Williams, T. J. Flaherty, C. L. Jupe, S. A. Coleman, K. A. Marquez and J. J. Stanton,  Journal of Chemical Education, 2007, 84, 1873‐1877.  27.  ColorMeter  RGB  Hex  Color  Picker  and  Colorimeter  by  White  Marten,  https://itunes.apple.com/us/app/colormeter‐rgb‐hex‐color‐picker‐and‐ colorimeter/id713258885?mt=8, August 2019.  28.  Color  Card  and  RGB  Color  Meter  by  NStart  MITech,  https://itunes.apple.com/us/app/color‐card‐and‐rgb‐color‐ meter/id1297107041?mt=8, August 2019.  29.  Color  Mate  ‐  Convert  and  Analyze  Colors  by  David  Williames,  https://itunes.apple.com/us/app/color‐mate‐convert‐and‐analyze‐ colors/id896088941?mt=8, August 2019.  30.  Gran  Gallo  Risotto  rice  http://www.risogallo.co.uk/products/white‐rice/gran‐gallo‐ risotto‐rice/#, August 2019.